超低温食品保鲜项目创业商业计划书
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创业计划书
超低温食品保鲜项目
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时间:2016年12月
目录
第一章执行总结
(1)项目概况:真空冷冻干燥技术生产的冻干食品,可最大限度地保留产品的色、香、味、形和营养成分,被国内外公认为是生产高品质脱水食品的最好加工技术
和最好的脱水保鲜食品。
是发展效益农业、提高产品附加值的一种高新技术。
是国家九五计划和863计划重点研发项目,现在技术已经十分成熟,并投入产业化生产。
(2)项目投资规模:该项目计划为4条LG—200fx2型生产线,总投资为7,000万元 (846万美元),其中:设备购置,土地购置和厂房建设计5,660万元(684万美元),其它费用1,340万元 (162万美元)。
(3)项目建设规模:项目总占地面积约73,380平方米。
其中:生产设施面积13,380平方米,配套设施14,500平方米,其它占地面积45,500平方米。
(4)项目的经济效益分析:(以草莓为例)生产和销售1吨冻干草莓平均综合成本为6.8万元,销售1吨冻干食品平均价格为17万元,每吨盈利10.2万元(保守估计),再扣除所得税33%,(3.4)万元,每吨净利润6.8万元,全年合计生产500吨,税后净盈利3,400万元(约400万美元)。
(5)项目市场预测:由于人们生活水平的提高,工作节奏的加快,以及对食品的方便、营养、绿色的追求,国际市场的冻干食品供不应求。
目前冻干食品的年消费量,美国500万吨,日本160万吨,法国150)万吨,欧美的其它一些国家冻干食品的消费量也非常可观。
冻干技术广泛应用到食品和医药行业的各个领域。
1、方便食品领域。
2、即食汤料领域。
3、粉末蔬菜领域。
4、颗粒蔬菜领域。
5、医药保健品领域。
同时由于人们收入的增长和认识水平的增长,对冻干食品的需求稳定增长,中国国内市场前景也十分广阔。
(6)项目建设:共分二期,一期建设周期为1年,二期建设周期为1年,两年完成,投资回收期3.4年。
(7) 引资方简介:莱阳市伊达实业公司现有资产人民币4,100多万,业务主要集中在化工,机电安装,建材,食品加工和酒店业,历年被评为中国农业银行山东省分行信用AA 级企业。
具有良好的商业和银行信用,在其发展的过程中取得银行的大力支持。
(8)管理团队特点:年轻,有抱负,互补性强,有较高的文化素质,既有相关行业的专业技术背景和丰富的国际营销经验,又有很强管理能力和团队协作精神。
(9)合作方式:合资。
按照出资额确定合作双方所占的股份和双方的权益。
投资期为十年。
第二章产业背景和公司概述
(1)产业发展背景
当前世界食品工业的发展有三大趋势:随着全球生态环境日益恶化,无污染的绿色食品越来越受到人们的欢迎,因而生产绿色食品成了食品工业发展的主要趋势;随着人们的生活节奏日益加快,人们对饮食用餐越来越要求快捷,因而生产方便食品成了食品工业发展的另一趋势;随着人们的高血脂、高血压、糖尿病、心脑血管疾病的发病率不断上升,人们对改变不合理的饮食结构的愿望越来越强,因而生产低热量、低脂肪的保健食品成了食品工业发展的又一重要趋势。
冻干技术能很好地吻合“绿色食品”、“方便食品”、“保健食品”的三大发展趋势。
我们应该积极适应消费者这一巨大市场需求,积极发展冻干食品工业。
真空冷冻干燥食品是采用国际上先进的食品加工技术,将新鲜蔬菜、水果、土特产等食品速冻干燥而制成的干制品,具有保持原有食品色、香、味、营养成分和
形状不变等优点, 复水性好、保存期长,广泛应用于航天、军用及野外作业等方面,被国家列为今后重点发展的六大食品加工业。
优点
一.冷冻干燥在低温下进行,因此对于许多热敏性的物质特别适用。
如蛋白质、微生物之类不会发生变性或失去生物活力。
因此在医药上得到广泛地应用。
二.在低温下干燥时,物质中的一些挥发性成分损失很小,适合一些化学产品,药品和食品干燥。
三.在冷冻干燥过程中,微生物的生长和酶的作用无法进行,因此能保持原来的性状。
四.由于在冻结的状态下进行干燥,因此体积几乎不变,保持了原来的结构,不会发生浓缩现象。
五.干燥后的物质,加水后溶解迅速而完全,几乎立即恢复原来的性状。
六.由于干燥在真空下进行,氧气极少,因此一些易氧化的物质得到了保护。
七.干燥能排除95-99%以上的水份,使干燥后产品能长期保存而不致变质。
因此,冷冻干燥在医药工业,食品工业,科研和其他部门得到广泛的应用。
应用
产品的冷冻干燥需要在一定装置中进行,这个装置叫做真空冷冻干燥机,简称冻干机。
冻干机按系统分,由制冷系统、真空系统、加热系统、和控制系统四个主要部分组成。
按结构分,由冻干箱或称干燥箱、冷凝器或称水汽凝集器、冷冻机、真空泵和阀门、电气控制元件等组成。
图十三是冻干机组成示意图。
冻干箱是一个能够致冷到-40℃左右,能够加热到+50℃左右的高低温箱,也是一个能抽成真空的密闭容器。
它是冻干机的主要部分,需要冻干的产品就放在箱内分层的金属板层上,对产品进行冷冻,并在真空下加温,使产品内的水份升华而干燥。
冷凝器同样是一个真空密闭容器,在它的内部有一个较大表面积的金属吸附面,吸附面的温度能降到-40℃以下,并且能恒定地维持这个低温。
冷凝器的功用是把冻干箱内产品升华出来的水蒸气冻结吸附在其金属表面上。
冻干箱、冷凝器、真空管道和阀门,再加上真空泵,便构成冻干机的真空系统。
真空系统要求没有漏气现象,真空泵是真空系统建立真空的重要部件。
真空系统对于产品的迅速升华干燥是必不可少的。
制冷系统由冷冻机与冻干箱、冷凝器内部的管道等组成。
冷冻机可以是互相独立的二套,也可以合用一套。
冷冻机的功用是对冻干箱和冷凝器进行致冷,以产生和维持它们工作时所需要的低温,它有直接制冷和间接制冷二种方式。
加热系统对于不同的冻干机有不同的加热方式。
有的是利用直接电加热法;有的则利用中间介质来进行加热,由一台泵使中间介质不断循环。
加热系统的作用是对冻干箱内的产品进行加热,以使产品内的水份不断升华,并达到规定的残余水份要求。
控制系统由各种控制开关,指示调节仪表(见下图)及一些自动装置等组成,它可以较为简单,也可以很复杂。
一般自动化程度较高的冻干机则控制系统较为复杂。
控制系统的功用是对冻干机进行手动或自动控制,操纵机器正常运转,以冻干出合乎要求的产品来。
冷冻干燥的程序是这样的:在冻干之前,把需要冻干的产品分装在合适的容器内,一般是玻瓶或安瓶,装量要均匀,蒸发表面尽量大而厚度尽量薄些;然后放入与冻干箱尺寸相适应的金属盘内。
装箱之前,先将冻干箱进行空箱降温,然后将产品放入冻干箱内进行预冻,抽真空之前要根据冷凝器冷冻机的降温速度提前使冷凝器工作,抽真空时冷凝器应达到-40℃左右的温度,待真空度达到一定数值后(通常应达到100uHg以上的真空度),即可对箱内产品进行加热。
一般加热分两步进行,第一步加温不使产品的温度超过共熔点的温度;待产品内水份基本干完后进行第二步加温,这时可迅速地使产品上升的规定的最高温度。
在最高温度保持数小时后,即可结束冻干。
与产品在每瓶内的装量,总装量,玻璃容器的形状、规格,产品的种类,冻干曲线及机器的性能等等有关。
冻干结束后,要放干燥无菌的空气进入干燥箱,然后尽快地进行加塞封口,以防重新吸收空气中的水份。
在冻干过程中,把产品和板层的温度、冷凝器温度和真空度对照时间划成曲线,叫做冻干曲线。
一般以温度为纵坐标,时间为横坐标。
冻干不同的产品采用不同的冻干曲线。
同一产品使用不同的冻干曲线时,产品的质量也不相同,冻干曲线还与冻干机的性能有关。
因此不同的产品,不同的冻干机应用不同的冻干曲线。
图十四是冻干曲线示意图(其中没有冷凝器的温度曲线和真空度曲线)。
(2)国际市场展望
我国农副产品资源极其丰富,急需深加工增值,生产冻干食品的成本也远比其他国家低得多。
这种低成本对外商产生了巨大的吸引力。
在近几年里,更多的外商由国外市场转向中国市场大量求购冻干食品。
这可视为在我国发展冻干食品
外销创汇的大好机遇。
由于冷冻干燥食品具有天然、营养、方便等特点,自然成为正在世界范围内掀起的厨房革命(即食物制作从家庭厨房转向工业化生产)的一个重要组成部分。
它作为一种产业正以极快的速度发展。
从2002年法国世界食品博览会反馈的信息来看,全球特别是欧美、俄罗斯等一些发达国家对这种产品的需求正在日益扩大。
其订单的数量和订量都是令人吃惊的,最小的订量都在500吨以上,多的达几千吨,发展前景十分可观。
目前,日本由于产业调整,农副产品加工已转向国外,其冻干产品的缺口2—3万吨(不包括咖啡等饮料)都将依赖进口。
欧美也有这种趋势。
俄罗斯也需要大量进口冻干食品。
我国目前冻干产品年产几千吨,产量增加的潜力和出口余地都很大。
(3)国内市场展望
我国是世界上最大的食品消费国,其饮食文化同日本和亚洲经济新兴国家和地区相近,因此食品工业发展模式差异不大。
随着经济的快速发展,随着厨房革命步伐的加快,以冻干食品作配料的各种方便食品必然有很大的市场。
以方便面而言,日本、香港、新加坡、台湾等地目前人均年消费量在40包以上,韩国则高达80包。
其中20%为冻干食品作辅料的高档型。
而我国目前人均年消费量仅为5包,而且基本上是低档型。
预计至2010年可能达到人均消费量20包。
按10%为高档型,每包辅料15g计,则每年仅方便面辅料一项即需冻干食品4万吨。
加上食品加工业,快餐业的配料,各种汤料,饮料等,每年冻干食品的消费量将超过10万吨。
国内冷冻干燥技术正处于刚刚起步阶段,而冻干食品在世界上作为一种成
熟的商品也不过20年的历史,还有相当长的发展道路要走。
由此可见,国内市场的前景也是十分可观的。
(4)冻干食品种类
随着食品冻干工艺和冻干设备的发展,应用冻干技术加工食品的范围日益扩大,目前市场上的冻干食品已
达22大类80多种,包括:肉
类、肉制品、鱼贝类、海产品、
蔬菜类、汤类、芋类、乳制品、
蛋类、水产制品、谷类、水果
类、饮料、菌类、渍菜类、油
炸类、点心、豆制品、酵素、
保健品、医药及其它食品。
大
多数冻干食品不是靠零售商
零售,而是用作食品工业中的
各种食品的配料,主要是为汤
料业、配餐业、饮品业、公用
事业部门和食品加工业者采
用,用于生产各种方便食品、
医药保健品及军用品。
(5)引资方简介
莱阳市伊达实业公司创建于1993年,现有资产人民币4,100万元,业务主要集中在化工,机电安装,建材,食品加工和酒店业,历年被评为中国农业银行山东省分行信用等级AA 级企业。
具有良好的商业和银行信用,在发展的过程中取得银行的大力支持。
管理团队年轻,有魄力,具有很强的技术背景和管理能力。
考虑到当地丰富的原材料和人力资源,以及食品国际贸易的传统,伊达实业公司的管理团队一直对高档食品市场的发展非常关注并与相应的科研院所建立合作关系,经过对国内外食品市场和食品加工技术的慎重研究和分析,公司被冻干食品发展的良好前景所吸引,决定将发展重点转移到冻干食品行业来。
第三章冻干技术原理和工艺
(1)冻干技术原理
冻干是从冻结的物料产品中去除水分的过程,它分为真空冷冻干燥和常压冷冻干燥二种,由于一些条件限制目前采用的是真空冷冻干燥。
冻干目的是保留产品的完整的生物和化学结构及其活性。
象其它许多的技术步骤,一种冻干的类型被称做升华,是自然发生的。
升华指的是溶剂,比如水,象干冰一样,直接从固态变为气态的过程。
传统的干燥会引起材料皱缩,破坏细胞。
这种情况将不会发生在冻干里,因为固体构成被在其位置上的坚冰支撑着。
在冰升华时,它会留下孔隙在干燥的剩余物质里。
冻干过程分为冷冻、升华、解析干燥三个阶段,每一个阶段都有相应的要求,不同的物料其要求各不相同,各阶段工艺设计及控制手段的差异直接关系冻干产品的质量和冻干设备的性能。
1.冷冻阶段
冷冻干燥首先要把原料进行冻结,使原料中的水变成冰,为下阶段的升华做好准备。
冻结温度的高低及冻结速度是控制目的,温度要达到物料的冻结点以下,不同的物料其冻结点各不相同。
冻结速度的快慢直接关系到物料中冰晶颗粒的大小,冰晶颗粒的大小对固态物料的结构及升华速率有直接关联。
一般情况下,要求1--3小时完成物料的冻结,进入升华阶段。
2.升华阶段
升华干燥是冷冻干燥的主要过程,其目的
是将物料中的冰全部汽化移走,整个过程中
不允许冰出现溶化,否则便告冻干失败。
升
华的二个基本条件:一是保证冰不溶化;二
是冰周围的水蒸汽必须低于610帕(正确的
说法应是低于物料冻结点的饱和蒸汽压)。
升
华干燥一方面要不断移走水蒸汽,使水蒸汽压低于要求的饱和蒸汽压,另一方面为加快干燥速度,要连续不断地提供维持升华所需的热量,这便需要对水蒸气压和供热温度进行最优化控制,以保证升华干燥能快速、低能耗完成。
3.解析干燥
物料中所有的冰晶升华干燥后,物料内留下许多空穴,但物料的基质内还留有残余的未冻结水分(它们以结合水和玻璃态形式存在)。
解析干燥就是要把残余的未冻结水分除去,最终得到干燥物料。
(2)冻干工艺
国外的冻干技术发展较早,如丹麦和日本。
而我国在很长一段时间内由于厂家制造冻干机技术水平所限,真空冻干机是非标准设备,在尚处于发展初期。
国内众多的食品冻干机(不管是进口还是国产)其品质参差不齐,冻干品产量质量及能耗各说己见,有些甚至把落后的工艺手段吹嘘成国际先进水平,其科学态度极不严肃。
冻干机涉及真空、制冷、热工、微机等技术领域,它是把速冻、制冷、真空、热工、自控等工艺过程有机结合的一个整体,采用的工艺过程不同、其各工艺过程结合的不同,都关系到冻干机的性能。
但不管怎样,只要冻干品质量好、产量高、设备能耗低(水电汽)、自动化程度高(操作简便:从物料放入按钮开机,速冻真空升华干燥一气呵成,提示冻干完成后关机出料)、设备可靠性高、维护成本低且方便,用户认可,就可以认为是好设备。
我公司采用中国航天工业总公司下属沈阳新阳冻干机械设备公司的设备,该设备几年前便完成项目攻关,取得国家级专利,投入到产业化生产,并经过生产实践检验,性能稳定,且吸收了国外冻干工艺的先进技术,优于国内其他同类设备。
冻干过程:速冻(时间快慢对冻干品质量有影响,1至3小时完成)--- 抽真空至一定的工作点(时间5至40分钟)--- 升华干燥(按工艺曲线加热、保持真空度,此阶段最复杂,时间最长)--- 冻干结束(判断冻干结束点)--- 出料1.速冻
原料经过挑选、漂洗、整形、放盘等前几道工艺后,便可以进入冻干阶段。
冻干的第一步必须对冻干物料进行速冻,把放了物料的料盘置于冻干机中进行速冻(有的冻干机不带速冻功能,要另配速冻机)。
速冻工艺有几种,我方设备主要
采用真空制冷法:利用抽真空使物料中水分蒸发带走热量,冷却物料达到制冷目的。
不管采取何种方式,都应该保证物料在基本不变形的前提下在规定时间内冻结到一定的温度。
2.真空保持
为保证物料中的冰不溶化而直接汽化(升华),并不断移走汽体,保证升华正常进行,必须使箱内真空度低于某一温度下冰的饱和蒸汽压(610pa以下)。
真空度的保持所用的装置有:多级蒸汽喷射泵,罗茨泵+水环泵,冷阱+罗茨泵+水环泵,冷阱+罗茨泵+滑片泵,冷阱+滑片泵。
采用冷阱是为了捕捉水汽,降低真空泵的负荷,设计合理的冷阱基本不会导致真空泵失效,能耗也低,不过对制冷系统、冷阱的设计要求较严。
3.加热方式
随着冰不断升华汽体的移走,也带走物料的热量,使物料温度(冰温)持续走低,从而引起冰的饱和蒸汽压降低,升华速度放慢。
为保持一定的升华速率,就必须不断给物料补充热量。
热量补充太少会降低升华速率,热量补充太快会引起冰的溶化,导致物料塌陷冻干失败。
加热方式有以下几种: 微波加热法;接触加热法;辐射加热法;接触、辐射混合加热法。
接触加热法,辐射加热法,和接触,辐射混合加热法三种方法都利用加热搁板进行,其加热介质有蒸汽油、424介质,而油、424介质既可当加热介质又可以做制冷媒体(速冻时)。
4.自控系统
由于冻干过程较复杂,且工作状态范围较窄,稍有不慎便会造成冻干品质量
下降,因此要求采用自控系统。
冻干机自控系统设计要求操作简便,从物料放入按钮开机,速冻真空升华干燥一气呵成,提示冻干完成后关机出料。
有关的温度、压力控制点要精心选择、合理控制,速冻、真空保持、加热的关联应控制恰当,针对不同的物料设置工艺曲线。
第一阶段
产品的干燥可分为二个阶段,在产品内的冻结冰消失之前称第一阶段干燥、也叫作升华干燥阶段。
产品在升华时要吸收热量,一克冰全部变成水蒸汽大约需要吸收670卡左右的热量,因此升华阶段必须对产品进行加热。
但对产品的加热量是有限度的,不能使产品的温度超过其自身共熔点温度。
升华的产品如果低于共熔点温度过多,则升华的速率降低,升华阶段的时间会延长;如果高于共熔点温度,则产品会发生熔化,干燥后的产品将发生体积缩小,出现气泡,颜色加深,溶解困难等现象。
因此升华阶段产品的温度要求接近共熔点温度,但又不能超过共熔点温度。
由于产品升华时,升华面不是固定的。
而是在不断的变化,并且随着升华的进行,冻结产品越来越少。
因此造成对产品温度测量的困难,利用温度计来测量均会有一定的误差。
可以利用气压测量法来确定升华时产品的温度,把冻干箱和冷凝器之间的阀门迅速地关闭1-2秒的时间(切不可太长)。
然后又迅速打开,在关闭的瞬间观察冻干箱内的压强升高情况,计下压强升高到某一点的最高数值。
从冰的不同温度的饱和蒸汽压曲线或表上可以查出相应数值,这个温度值就是升华时产品的温度。
产品的温度也能通过对升华产品的电阻的测量来推断。
如果测得产品的电阻大于共熔点时的电阻数值,则说明产品的温度低于共熔点的温度;如果测得的电阻接近共熔点时的电阻数值,则说明产品温度已接近或达到共熔点的温度。
冷冻干燥时冻干箱内的压强,过去认为是越低越好,则认为不是越低越好,而是要控制在一定的范围之内。
压强低当然有利于产品内冰的升华。
但由于压强太低时对传热不利,产品不易获得热量,升华速率反而降低。
实验标明:在冻干箱的压强低于0.1毫巴时,气体的对流传热小到可以忽略不计;而压强大于0.1毫巴时,气体的对流传热就明显增加。
在同样的板层温度下,压强高于0.1毫巴时,产品容易获得热量,因而升华速率增加。
但是,当压强太高时,产品内冰的升华速率减慢,产品吸热量降减少。
于是产品自身的温度上升,当高于共熔点温度时,产品将发生熔化,造成冻干失败。
冻干箱的合适压强一般认为是在0.1~0.3毫巴之间,在这个压强范围内,既利于热量的传递又利于升华的进行。
超过0.3毫巴时,产品可能熔化,此时应发出真空报警信号,切断对产品的加热,甚至启动冷冻机对冻干箱进行降温,以保护产品不致发生熔化。
冻干箱内的压强是由空气的分压强和水蒸汽的分压强组成的,因此要使用能测量全压强的热真空计来测量真空度;而不宜使用压缩式真空计,以水银为介质的压缩式真空计由于水银蒸汽有害产品应禁止使用。
1克冰在压强0.1毫巴时大约能产生10000升体积的蒸汽,为了排除大量的水蒸汽,光靠机械真空泵排除是不行的。
冷凝器作为冷却使大量水蒸汽凝结在其内
部的制冷表面上,因此冷凝器实际上起着水蒸汽泵的作用。
大量水蒸汽凝结时放出的热量能使冷凝器的温度发生回升,这是正常的现象。
但由于冷凝器冷冻机的制冷能力不够,冷凝器吸附水蒸汽的表面太小,或对产品提供热量过多而产生过多的水蒸汽等原因,会引起冷凝器温度的过度回升。
当发生这种情况时。
冻干箱和冷凝器之间的水蒸汽压力差减小,从而导致升华速率的降低;与此同时冻干机系统内水蒸汽的分压强增强,使真空度恶化,进而又引起升华速率的减慢,产品吸收热量减少,产品温度上升,致使产品发生熔化,冻干失败。
因此为了冷冻干燥出好的产品,需要保持系统内良好而稳定的真空度。
需要冷凝器始终能低于-40℃以下的低温,因为-40℃时冰的蒸汽压为0.1毫巴左右。
在升华干燥阶段,冻干箱的板层是产品热量的来源。
板层温度高,产品获得的热量就多;板层温度低,产品获得的热量就少;板层温度过高,产品获得过多的热量使产品发生熔化;板层温度过低,产品得不到足够的热量会延长升华干燥时间。
因此,板层的温度应进行合理的控制。
板层温度的高低应根据产品温度、冻干箱的压强(即冻干箱的真空度)、冷凝器温度三个因素来确定。
如果在升华干燥的时候,产品的温度低于该产品的共熔点温度较多,冻干箱内的压强小于真空报警设定的压强较多,冷凝器温度也低于-40℃较多,则板层的加热温度还可以继续提高。
如果板层温度提高到某一数值之后产品的温度已接近共熔点温度,或者冻干箱的压强上升到接近真空报警的数值或者冷凝器温度回升到-40℃,则板层温度不可再继续提高,不然会出现危险的情况。
实际上升华时板层温度的高低还与冻干机的性能有关,性能较好的冻干机,。